消聲室聲學(xué)設計

　　消聲室

　　消聲室指一間沒(méi)有反射的房間

　　在消聲室的墻壁上均鋪設有吸聲性能良好的吸聲材料。因此，室內便不會(huì )有聲波的反射。消聲室是專(zhuān)門(mén)用來(lái)測試音箱、喇叭單元等。

　　消聲室所用的吸聲材料，要求吸聲系數大于0.99。

　　一般使用漸變吸收層，常用尖劈或圓錐結構，以玻璃棉作吸聲材料，也有用軟泡沫塑料的。例如一個(gè)10×10×10m的實(shí)驗室，每面敷設1m長(cháng)的吸聲尖劈，其低頻截止頻率可達50Hz。

　　在消聲室中進(jìn)行試驗時(shí)，被測試的對象或聲源等置于中央的尼龍絲網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)上，由于此類(lèi)網(wǎng)能承受的重量有限，故只能測試重量輕、體積小的聲源等。

　　消聲室作為聲學(xué)測試的一個(gè)特殊實(shí)驗室，也是測試系統的重要組成部分，實(shí)際上它也是聲學(xué)測試設備之一，其聲學(xué)性能指標直接影響著(zhù)測試的精度。

　　消聲室的主要用途是測試抗噪聲送、受話(huà)器的靈敏度、頻響和方向性等電聲性能。這種送、受話(huà)器的頻率范圍要保證語(yǔ)言通信清晰，一般為200—4O00Hz左右。下面以一消聲室具體案例說(shuō)明之。

　　根據某消聲室用途及原有的房間條件，其聲學(xué)設計指標如下：

　　(1)設計的消聲室為一間全消聲室，并要求設置工作地網(wǎng);

　　(2)下限頻率為150Hz;

　　(3)在水平對角線(xiàn)方向，與理論值允許±1.55dB偏差的自由場(chǎng)范圍應大于1m;

　　(4)消聲室內的本底噪聲不大于30dBA;

　　（一）隔聲和隔振

　　由于該消聲室設在試驗大樓底層房間，西側毗鄰樓梯和電梯，南側為大樓走道，受噪聲干擾較大，尤其是上下樓梯的腳步聲和電梯運行時(shí)產(chǎn)生的固體聲。

　　為了提高消聲室對固體聲和空氣聲的隔聲效果，采取了與原有建筑完全分離的“房中房”式隔聲結構。

　　（二）浮筑地面

　　為了隔絕因撞擊引起的固體聲，采用彈性墊層的浮筑地面進(jìn)行隔振。

　　其做法是在原地面上鋪上一層15cm厚(經(jīng)壓實(shí)后為10cm)的玻璃棉保溫板作為隔振彈性墊層，在它的上面再做一層厚20cm的鋼筋混凝土地板，與外墻留有5cm的間隙，以防止與外墻的剛性連接，隔絕大樓內和戶(hù)外固體聲的傳入。

　　（三）隔墻

　　在浮筑地面上砌一層厚24cm的磚墻作為內墻，與外墻之間留有20cm的間隙，砌墻磚縫要求砂漿飽滿(mǎn)，以防縫隙漏聲。

　　（四）隔聲吊頂

　　考慮到施工和減輕隔聲平頂的重量，采用雙層鋼絲網(wǎng)水泥抹灰，中間留有l0cm空氣層的隔聲平頂，其特點(diǎn)是隔聲量高、重量輕。

　　為了使消聲室能獲得盡量大的有效高度，支承樓板的大梁讓其部分向下凸出。

　　（五）隔聲門(mén)

　　消聲室門(mén)具有隔聲和吸聲功能，它由隔聲門(mén)和吸聲尖劈門(mén)組成，設在與儀器室之間的分隔墻上，安裝有兩道單開(kāi)鋼質(zhì)復合結構隔聲門(mén)以及內壁的吸聲扯門(mén)。其特點(diǎn)是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門(mén)所占的空間位置，而且開(kāi)關(guān)也很方便。

　　由于消聲室設計采用了短吸聲尖劈，長(cháng)度僅45cm，而門(mén)寬為96cm大于墻面尖劈的長(cháng)度，為此將靠壁面的一組吸聲尖劈朝內安裝，留空檔解決扯門(mén)位置。

　　（六）吸聲尖劈

　　吸聲尖劈的設計是保證消聲室聲場(chǎng)特性和測試下限頻率的決定因素。為了盡可能增大有效空間，尖劈長(cháng)度控制在45cm，后留5cm空。經(jīng)試驗研究吸聲失劈尺寸，取基部為40cm×40cm×15cm，劈部長(cháng)30cm。

　　用鋼絲做骨架，內填容重l00kg/m3的中粗酚醛玻璃纖維作為尖劈的吸聲材料，外有一層玻璃纖維布護套，為了裝飾和保護，尖劈外表面還套有一層塑料窗紗。

　　（七）地網(wǎng)結構

　　為了測試方便，消聲室設有一工作地網(wǎng)。根據消聲室的高度，地網(wǎng)設在離地面64cm處。工作地網(wǎng)一方面應有足夠的強度和剛度，以保安全;另一方面不允許地網(wǎng)聲反射影響聲場(chǎng)特性。為此，選用4高強度鋼絲，兩端分別連在固定于墻圈梁上的花籃螺絲和拉鉤上，利用花籃螺絲把鋼絲收緊，使地網(wǎng)保持平直，鋼絲間距為10cm。

　　地網(wǎng)在靠墻角處設計有一個(gè)1m×1m的人孔，以便安裝網(wǎng)下地面上的尖劈，必要時(shí)可進(jìn)入地網(wǎng)以下部空間進(jìn)行維修。

　　綜上所述

　　為了消除室內的反射聲，消聲室內除了沒(méi)有障礙物外，室內各界面上都要配置強吸聲材料。

　　使入射于界面的聲波，在一定頻率范圍內幾乎完全被吸收;為了消除外界的噪聲和振動(dòng)的干擾，消聲室必須有良好的隔聲和減振處理。這些是消聲室的基本要求。